分子モデリング市場 サイズと展望 2025-2033

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分子モデリング市場の成長要因

創薬と開発

分子の化学と生命プロセスとの関係に関する知識は、創薬と開発を推進します。現代医学で使用されている薬剤の中には、動物で発見されたものや、動物に見られる化学物質をベースとしたものがあります。新薬の市場投入の複雑さとコストの増大に伴い、製薬企業は分子モデリング技術を用いて医薬品開発を迅速化しています。分子モデリング手法を用いることで、研究者はリード化合物の化学構造を改良し、結合親和性、特異性、および薬物動態特性を向上させることができます。

分子モデリングは、リード化合物の最適化において、有効性の向上と副作用の低減を目的として、有望な医薬品候補の化学構造を改良・強化するのに役立ちます。計算化学技術を用いることで、リード化合物の構造を変化させ、結合親和性と薬物動態特性を向上させることができ、最終的にはより効果的な医薬品を生み出すことができます。これらの業界では分子モデリングが広く利用されていることから、製薬業界とバイオテクノロジー業界は市場成長の重要な貢献者です。インド経済は、過去11年間で数倍に成長し、2022年には920億米ドルに達すると予想されています。COVID-19は待望の追い風となっています。分子モデリングは医薬品開発期間を短縮し、新薬の市場投入コストを削減します。このように、創薬・開発における分子モデリングの活用は、分子モデリング市場のトレンド形成に貢献しています。

阻害要因

訓練を受けた熟練専門家の不足

分子モデリングは、専門的な計算化学、バイオインフォマティクス、そしてデータ処理能力に依存しています。適切なスキルを持つ専門家の不足は、分子モデリング手法の成長と活用を阻害する可能性があります。国際計算生物学会（ISCB）がNatureと共同で実施した調査によると、訓練を受けた計算生物学者とバイオインフォマティクス専門家の不足は明らかです。この調査によると、計算生物学および関連分野における多くの学術界および産業界のポストは、適切な人材の不足により空席となっています。 「Journal of Chemical Education」に掲載された研究では、実験科学者と計算科学者の間のギャップを埋めるための学際的なトレーニングプログラムの重要性が強調されています。

製薬業界とバイオテクノロジー業界では、分子モデリングが創薬において広く活用されており、研究開発プロセスに計算手法を効果的に組み込むことができる専門家の需要が高まっています。しかし、業界の評価によると、必要なスキルセットを持つ専門家を見つけることは困難です。製薬業界とバイオテクノロジー業界では、2022年までに有能な人材が不足すると予想されています。バイオ医薬品業界だけでも約80万人の従業員がいますが、6万件以上の求人があり、8%の労働力不足が示唆されています。インドの国家技能開発公社（NDSC）は、製薬業界で2022年まで深刻なスキル不足が続くと報告しました。Randstad Sourcerightの2022年ライフサイエンスおよび製薬業界の人材動向調査によると、人材不足は、この業界の経営幹部および人材管理責任者の33%にとって大きな悩みの種となっています。

市場機会

計算技術の進歩

高性能コンピューティング（HPC）やクラウドコンピューティングといった計算技術の継続的な進歩により、より迅速かつ正確な分子シミュレーションが可能になります。最先端技術の活用により、研究者はより大規模で複雑なシミュレーションを実行できるようになり、医薬品開発、材料科学、その他の分野における予測スキルが向上します。さらに、量子コンピューティングは、量子ビット（キュービット）を活用してこれまでにない速度で計算を実行することで、分子モデリングに大きな可能性を秘めており、分子内の複雑な量子力学的相互作用を解明できる可能性があります。量子コンピューティングは、これまで計算上不可能だったシミュレーションを可能にすることで、分子モデリングを変革する可能性を秘めています。これにより、分子相互作用や構造をより正確に予測できるようになるかもしれません。

1秒間に数十億回の計算を実行できるエクサスケール・コンピューティングの実現は間近に迫っています。膨大なデータセットと複雑なシミュレーションを処理できるこのレベルのコンピュータ能力は、分子モデリングを変革する可能性を秘めています。多くの国や組織がエクサスケール・コンピューティング・プログラムに資金を提供しています。例えば、米国エネルギー省のエクサスケール・コンピューティング・プロジェクトは、分子モデリングを含む様々な分野における科学研究の促進を目指しています。エクサスケール・コンピューティングは、研究者がより現実的で徹底的なシミュレーションを実施できるようにすることで、分子モデリングを新たな高みへと押し上げる可能性があります。これは、分子相互作用の理解や新材料開発における飛躍的な進歩につながる可能性があります。

製品インサイト

ソフトウェアは市場最大のシェアを占めています。分子の構造、相互作用、挙動をシミュレーションおよび解析するために使用される計算ツールとプログラムは、分子モデリングソフトウェアとして知られています。これらのソフトウェアソリューションは、製薬、バイオテクノロジー、材料科学、学術研究などの業界にサービスを提供しています。ソフトウェアセグメントは市場を支配しており、分子モデリングと可視化用のソフトウェアツールの増加により市場は成長しました。さらに、分子モデリングソフトウェアを開発する企業の増加も、このセグメントの分子モデリング市場の成長に寄与すると予想されます。

専門家は、計算化学と分子モデリングの知識に基づいた専門的なアドバイス、コンサルティング、サポートを提供します。分子シミュレーション研究、構造に基づく医薬品設計に関するコンサルティング、オーダーメイドのモデリングソリューションなどが、これらのサービスの例です。モデリング活動の複雑さは分子モデリングサービスの需要に影響を与えており、企業が研究開発における計算手法のメリットをより深く理解するにつれて、これらのサービスの市場は拡大すると予想されます。

アプリケーションインサイト

医薬品開発は最も大きな収益を生み出します。分子モデリングは、創薬段階で発見された治療候補化合物を最適化・改良する医薬品開発の後期段階で非常に重要です。候補化合物の有効性、安全性、および薬物動態特性の向上に重点が置かれています。医薬品開発セグメントは市場を牽引しており、疾患の有病率の上昇と既存の治療薬に対する耐性の高まりにより、新たな薬理学的標的の発見が求められています。新しい治療化合物を生成するための平均コストと研究技術の実施に必要な時間は、非常に高額です。その結果、多くの製薬会社が新薬の発見に分子モデリング手法を用いています。この要素は、分子モデリング業界におけるこの市場セクターの成長に影響を与えています。医薬品開発における分子モデリングの活用は、新薬の市場投入コストを削減するために不可欠です。これは、臨床試験において成功確率の高いリード化合物を特定するのに役立ちます。

創薬の初期段階では、有望な治療候補化合物を特定し、優先順位を付ける際に分子モデリングが広く利用されています。化合物ライブラリの探索、仮想スクリーニング、生物学的標的への分子結合親和性の予測など、すべてがこのプロセスの一部です。分子モデリングは、創薬において数千または数百万の分子を仮想的に評価し、成功確率の高い分子を選別して追加の実験確認を行うことができます。分子モデリングは、有望な薬剤候補化合物のプールを絞り込み、実験の効率を高めることで、医薬品開発の初期段階を支援します。

エンドユーザーインサイト

製薬企業とバイオテクノロジー企業が市場の成長に影響を与えました。このグループには、医薬品の発見、開発、最適化に携わる既存の製薬企業と新興のバイオテクノロジー企業が含まれます。これらの企業は、分子モデリングを用いて、有望な医薬品候補の特定を加速し、リード分子を最適化し、治療特性の様々な側面を評価しています。医薬品・バイオテクノロジー企業セグメントは、医薬品の発見・開発における研究開発活動の活発化と、医薬品・バイオテクノロジー企業による分子モデリングの利用増加により、市場を席巻しており、このセグメントの市場成長を促進すると予想されています。

このセグメントには、様々な科学分野の基礎研究を行う大学、研究機関、学術センターが含まれます。学術現場では、分子モデリングは分子相互作用の調査、化学反応の調査、​​生物学的プロセスの理解を深めるために使用されています。分子モデリングソフトウェアは学術研究で広く使用されており、学術論文は新たな応用例やアプローチを紹介することで、研究分野の発展に貢献しています。

地域別インサイト

北米は、世界の分子モデリング市場において最も重要なシェアを占めており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）16.8%で成長すると予測されています。北米の分子モデリング市場は、主要な研究機関や学術機関が研究者へのオープンアクセスを支援していることから、この業界を牽引する見込みです。このことが、この地域の市場成長に寄与しています。この地域の拡大は、製品利用の増加によるものと考えられます。複数の大手企業が戦略的提携を結び、研究開発費を増額しました。その結果、優れた成果が得られ、より強力な新世代の医薬品の開発が可能になりました。これらの医薬品は、厳格な国内および国際規制に準拠して製造されています。

さらに、心血管疾患の蔓延に伴う新たな治療法の需要の高まりも、北米の分子モデリング業界の拡大を後押しする要因となっています。米国疾病予防管理センター（CDC）の2022年統計によると、2020年には米国で約2,010万人の成人が冠動脈疾患を患っていました。米国がん協会の2021年統計によると、2021年には米国で190万人の新規がん症例が診断されると予想されています。さらに、米国疾病予防管理センター（CDC）の2021年データによると、2019年には米国で約1,752,735件の新規がん症例が報告されました。

欧州の分子モデリング市場動向

欧州は予測期間中、17.3%の年平均成長率（CAGR）を示すと予測されています。分子モデリング市場の洞察によると、欧州の分子モデリング市場は2番目に大きな市場シェアを占めています。これは、分子挙動をモデル化または模倣するための理論的手法と計算手法に関する研究資金と臨床試験の増加によるものです。欧州連合（EU）の研究・イノベーション・プログラムであるホライズン・ヨーロッパは、過去最大規模で、7年間で955億ユーロの予算が計上されています。このプログラムは2027年まで継続されます。さらに、欧州委員会は2024年に研究・イノベーション予算として136億ユーロを提案しました。この中にはホライズン・ヨーロッパへの128億ユーロが含まれており、2023年より4億ユーロ増加しています。しかし、欧州議会はこれを大幅なインフレ要因の増加とは考えていません。さらに、ドイツの分子モデリング市場は最大の市場シェアを占め、英国は欧州地域で最も急成長を遂げた市場でした。

アジア太平洋地域の分子モデリング市場動向

アジア太平洋地域の分子モデリング市場は、予測期間中に最も高いCAGRで成長すると予想されています。これは、可処分所得の増加、研究機関の増加、受託研究事業の増加、医療施設の整備といった要因に起因しています。例えば、ユーロモニターは、アジア太平洋地域の可処分所得が2021年から2040年の間に2倍以上に増加すると予測しています。これは他のどの地域よりも速いペースですが、それでもなお世界で最も低い水準にとどまるでしょう。さらに、アジアは人口動態の変化、消費者需要の増大、技術の進歩、そして既存の医療インフラの限界により、医療の急速な移行期を迎​​えています。これらの要素を総合的に考慮することで、政府、保険者、医療提供者、そして消費者が、医療の提供と管理を改革できる可能性があります。こうしたトレンドを受けて、消費者中心のデジタルヘルスエコシステムが、アジア全域でかつてない速度と規模で成長しています。その結果、分子モデリング市場は拡大しています。

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分子モデリング市場のトップ競合他社

1. Simulations Plus Inc (US)
2. Cambridge Crystallographic Data Centre (England)
3. Optibrium (UK)
4. Cresset (UK)
5. BioSolvelT GmbH (Germany)
6. OpenEye Scientific Software (US)
7. Chemical Computing Group (Canada)
8. Acellera Ltd (London)
9. Dassault Systèmes (France)
10. Schrödinger LLC (US).

最近の進展

• 2023年6月 - Simulations Plusは、免疫学および腫瘍学における医薬品開発能力の拡大を目的としてImmunetricsを買収しました。
• 2023年10月 - Optibrium StarDrop創薬プラットフォームにクラウドベース版が登場しました。